结构力学复习.doc

2017--2018学年第二学期结构力学期末复习材料
期末复习材料包括六大部分，分别是考核目标和范围、考核方式、复习资源和复习方法、期末复习大纲（包括重难点）、期末考试题型及典型例题、复习题及答案。参考模式如下：
一、 考核目标和范围
通过考核使学生了解和掌握结构力学的基本原理、概念和方法。
二、 考核方式
综合成绩占比

平时学习成绩
百分制
30%
【离线作业】占平时成绩30%，3次作业
【在线测试】占平时成绩0%，0次模拟测试
期末考试成绩
百分制，70%，开卷，笔试
三、 复习资源和复习方法
复习资源包括教材《结构力学》、离线作业中的3次作业。
复习方法：把三次离线作业做会做懂
四、 期末复习提纲（包括重难点）
注：
【1.红色加粗为特别重要 黑色加粗为比较重要 其余为次重要 被考到可能性依次减小 但黑色不加粗内容不一定不考】
【2.离线作业必考】

第一章绪论
学习重点：掌握结构计算简图中各种结点与支座的力学特性。
学习难点：结构计算简图中各种结点的力学特性。

第二章平面体系的几何组成分析
平面几何不变体系的简单组成规则，以及利用这些规则分析各种体系的几何组成性质。要求掌握约束、自由度、刚片等概念。
本章学习重点与难点
学习重点：平面几何不变体系的简单规则及其应用。
学习难点：具体分析各种体系的几何组成性质。

第三章 静定梁与平面刚架的计算
截面法计算静定梁和平面刚架内力。掌握平衡的概念及叠加法作弯矩图。
本章学习重点与难点
学习重点：结构整体和局部平衡，绘制多跨静定梁和静定平面刚架的弯矩图。
学习难点：结构的整体和局部平衡概念的建立和应用。

第四章 三铰拱的计算

本章主要介绍拱结构的受力特点及内力计算方法。了解合理拱轴线的概念。
本章学习重点与难点
学习重点：三铰拱结构的内力计算方法。
学习难点：三铰拱结构的受力特性。

第五章 静定平面桁架与组合结构的计算
桁架内力的计算方法—结点法和截面法。要求熟练掌握以结点为隔离体建立平面交汇力系平衡方程，计算桁架杆件的轴力。掌握组合结构的计算方法，一般先计算链杆的轴力，再计算受弯杆件的弯矩、剪力和轴力；正确区分链杆和受弯杆件。
本章学习重点与难点
学习重点：桁架的内力计算方法。
学习难点：截面法计算桁架的内力、组合结构的内力计算。

第六章 静定结构的位移计算
虚功原理计算静定结构位移的方法。要求熟练静定结构在荷载作用下的位移计算方法及图乘法；掌握静定结构在非荷载因素作用下的位移计算方法；理解线弹性结构的互等定理。
本章学习重点与难点
学习重点：静定结构在荷载作用下的位移计算。
学习难点：图乘法。

第七章 力法
力法解超静定结构并绘制内力图。要求熟练掌握力法基本未知量、基本结构、典型方程的确定方法。掌握利用对称性计算多次超静定结构。
本章学习重点与难点
学习重点：基本未知量的确定及典型方程的建立。
学习难点：对称性的利用。

第八章 位移法
位移法的基本概念和原理，以及位移法典型方程的建立和位移法的计算步骤。要求掌握简单结构未知独立结点位移数目及基本结构的确定方法，熟练掌握用位移法计算连续梁与超静定刚架在荷载作用下的内力，会利用对称性对超静定结构进行简化计算。
本章学习重点与难点
学习重点：位移法的基本概念和原理，超静定刚架在荷载作用下的内力计算，对称性的利用。
学习难点：独立结点位移数目的确定及位移法基本结构的选取。

第九章 力矩分配法
用力矩分配法计算无结点线位移的连续梁及刚架，要求熟练掌握分配系数的计算方法及力矩分配法的基本原理，即分配的是结点上的外力矩。
学习重点：用力矩分配法计算连续梁的内力。
学习难点：计算作用任意荷载的连续梁。

第十章 影响线及其应用（考试不考）
用静力法和机动法绘制静定结构的影响线。要求熟练掌握利用影响线求荷载作用下的指定量值及确定某量值的最不利荷载位置及最大值。
本章学习重点与难点
学习重点：用静力法和机动法绘制静定梁的影响线。
学习难点：最不利荷载位置的确定，某量值最大值的计算。

五、期末考试题型及典型例题
一 选择题（每题2分共20分）
例题
1.如图1-1所示体系，D铰可在竖直线上移动以改变等长杆DE、DF的长度，当h满足＿D＿＿时，体系为几何不变。
A．h≠2m B. h≠4m
C. h≠4m和h≠∞ D. h≠2m，h≠∞
图1-1
二 填空题（每空1分共20分）
例题
1. 图2-1所示体系为＿瞬变＿＿体系。
图2-1
三 简答题（共25分）
1. 简述支座的分类，并画出各种支座的计算简图。
2. 简述节点的分类。
3.分别从几何组成分析和静定学角度分析说明什么是静定结构和超静定结构？
四 计算分析题（共45分）
例题
1.如图4-1所示，三铰拱承受满跨竖向均布荷载q的作用，试求其合理拱轴。

图4-1

2.试用节点法计算图4-2所示AD、DE杆的轴力。

图4-2

3.用积分法计算如图4-3所示T形刚架A点的竖向位移△AV。（EI=150X106N·m2,l=4m）

图4-3

自学题
一 选择题
1、结构力学的研究对象是（ ）
A、单根杆件
B、杆件结构
C、板壳结构
D、实体结构
2、两刚片用三根平行且等长的链杆相连组成（ ）
A、瞬变体系
B、常变体系
C、无多余约束的几何不变体系
D、有两个多余约束的几何不变体系
3、温度变化对静定结构会产生（ ）
A、轴力
B、剪力
C、弯矩
D、位移和变形
4、简支梁的弯矩影响线是（ ）
A、一条直线
B、三角形
C、两条平行线
D、抛物线
5、平面刚架在荷载作用下的位移主要是由（ ）变形产生的？
A、轴向变形
B、弯曲变形
C、剪切变形
D、扭转变形
6、在力法典型方程中，自由项（ ）
A、恒大于零
B、恒小于零
C、恒等于零
D、可正可负可为零
7、用位移法计算荷载作用下的超静定结构时，采用各杆的相对刚度进行计算，所得到的（ ）
A、结点位移是结构的真正位移、内力不是正确的
B、结点位移不是结构的真正位移、内力是正确的
C、结点位移和内力都是正确的
D、结点位移和内力都不正确的
8、杆件AB的A端是固定端，跨间无荷载作用，已知B端弯矩是m，则AB杆A端的弯矩＝（ ）
A、m
B、－m
C、m/2
D、－m/2
9、一单自由度振动体系，由初始位移0.685cm，初始速度为零产生自由振动，振动一个周期后最大位移为0.50cm，体系的阻尼比为（ ）
A、0.05
B、ξ＝0.10
C、0.20
D、ξ＝0.15
10、结构的主振型与（ ）有关？
A、质量和刚度
B、荷载
C、初始位移
D、初始速度
二 填空题
1.图2-1所示体系为具有＿＿＿个多余约束的几何不变体系。

2.图乘法应用的条件是＿＿＿。
3.一个点具有＿＿＿自由度，一个刚片具有＿＿＿自由度，铰接链杆体系计算自由度的公式为＿＿＿
三 简答题
1、 进行正截面承载力计算时，引入了哪些基本假设？（10分）
2、 刚体虚功原理与变形体虚功原理有何区别？（5分）
3、 影响线横坐标和纵坐标的物理意义是什么？（15分）
四 计算题
1.如图4-1所示，三铰拱承受满跨竖向均布荷载q的作用，试求其合理拱轴。

图4-1
2.试用节点法计算图4-2所示AD、DE杆的轴力。

图4-2

3.用积分法计算如图4-3所示T形刚架A点的竖向位移△AV。（EI=150X106N·m2,l=4m）

图4-3
答案：
一 选择题
1、(B ) 2、(D ) 3、( D ) 4、( B ) 5、( B)
6、( D ) 7、(B ) 8、( C ) 9、( A ) 10、( A )
二、填空题
1、2个
2、杆件的轴线为直线；杆件的EI为常数；图和Mp图至少有一个是直线，竖标yo应取自直线弯矩图中。
3、2 ；3；
三 简答题
1、
答：在大量实验基础上，采取了以下3个基本假定
1） 平面假定
2） 不考虑混凝土的抗拉强度
3） 采用理想化的混凝土应力-应变曲线和钢筋应力-应变曲线作为计算依据
2、
答：刚体处于平衡状态的充分必要条件是外力所做的虚功之和恒等于
零，即：
变形体处于平衡状态的必要充分条件是外力在对应的位移上所做的外力虚功总和等于各微段上的内力在其对应的变形体上所做的内力虚功总和，即；
3、
答：横坐标是单位移动荷载作用位置，纵坐标是单位移动荷载作用在此位置时物理量的影响系数值。
四 计算题
1、

2、

3、

一 选择题
1、对图1结构进行机动分析，其结果为（ ）。
图1 113
（A）几何不变，有一个多余联系
（B）几何不变且无多余联系
（C）瞬变
（D）常变
图2
2、图2所示桁架有几个零杆（ ）。
（A）3
（B）6
（C）9
（D）11

3、图5所示结构的超静定次数为（ ）。
A、3次 B、4次 C、5次 D、6次
图5

4、下列说法错误的是（ ）。
（A）力法简化的总原则是使尽量多的副系数、自由项等于零。
（B）位移法的基本结构是静定结构。
（C）表示单位多余未知力单独作用时所引起的沿方向的位移。
（D）为主系数或主位移，其恒为正，且不会为零。
5、利用对称性，图6所示结构的1/4刚架是（ ）。
（C）
（A）
（B）
（D）
图6

6、图7所示超静定梁中，支座反力为（ ）。
（A）
q
A
B
EI
图7
（B）
（C）
（D）
7、图8所示结构影响线形状为（ ）。
图8

8、用图乘法计算梁、刚架位移的限制条件不包括（ ）。
（A）结构必须是静定结构
（B）单位荷载弯矩图和荷载弯矩图中至少有一个是直线图形
（C）杆轴是直线，且杆段EI为常数
（D）应从直线弯矩图上取得
9、用力矩分配法计算图9所示刚架，则分配系数为（ C ）。
图9
（A）2/3
（B）1/2
（C）1/3
（D）3/11

10、图10所示为一超静定结构，不能用作力法表示基本结构的是（ ）。
图10

二 填空题
1、求解桁架内力的截面法可分为 、 。桁架中内力为零的杆件称为 。
2、位移法是以 作为基本未知量，位移法典型方程的实质是 条件。
三 简答题（共25分）
1、 什么是影响线，绘制影响线的方法有哪些？（10分）
2、简述力矩分配法的基本概念，包括其理论基础、解题方法、适用范围。（5分）
3、 力法和位移法在基本原理和计算步骤上有何区别？（10分）
四 计算题
1.如图4-1所示，三铰拱承受满跨竖向均布荷载q的作用，试求其合理拱轴。

图4-1
2.试用节点法计算图4-2所示AD、DE杆的轴力。

图4-2

3.用积分法计算如图4-3所示T形刚架A点的竖向位移△AV。（EI=150X106N·m2,l=4m）

图4-3
答案：
一 选择题
1、( B ) 2、(C ) 3、( C ) 4、( B ) 5、( D )
6、( D ) 7、(B ) 8、( A ) 9、(C ) 10、( D )
二、填空题
1、 力矩法；投影法；零杆
2、 某些节点位移；平衡
三 简答题
1.答：当一个指向不变的单位集中荷载沿结构移动时，表示某一指定量值变化规律的图形，称为该量值的影响线。绘制影响线的方法有静法，机动法。
2．答：力矩分配法是以位移法为基础的计算方法，是位移法的延伸。适用于计算结点只有角位移的结构，如连续梁和无结点线位移的刚架。
3、答：1.主要区别是基本未知量不同：力法是取结构中的多余未知力作为基本未知量；位移法是以结点位移(线位移和角位移)作为基本未知量。
2.建立的基本方程不同：力法是由变形协调条件建立位移方程；位移法是由平衡条件建立的平衡方程。 
注：力法的基本未知量的数目等于超静定次数，而位移法的基本未知量与超静定次数无关
四 计算题
1、

2、

3、